Windrad mit Speicher: Engländer wollen Grünstrom bei Flaute möglich machen

Windrad mit Speicher: Engländer wollen Grünstrom bei Flaute möglich machen

von Wolfgang Kempkens

Engländer haben einen neuartigen Druckluftspeicher für Strom entwickelt, der sich in Windräder integrieren lässt.

Wind- und Solarstrom, der gerade nicht benötigt wird, lässt sich unter anderem in Form von Druckluft speichern. In Frage kommen dafür Kavernen, also unterirdische Hohlräume in Salzdomen, oder stählerne Drucktanks.

Das Problem: Erstere erlauben nur einen relativ geringen Druck von allenfalls 70 bar, das ist 35 Mal so viel wie in einem Autoreifen, letztere sind sehr teuer. Sonderlich effektiv ist beides nicht, daher wird diese Speichermöglichkeit bisher kaum genutzt.

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e-Storage Solutions, ein Unternehmen aus Großbritannien glaubt nun, die Kostenfrage gelöst zu haben. Dessen Speichertanks werden aus einer dünnen Schicht aus faserverstärktem Kunststoff komplett vorgeformt, ebenso wie die Außenhülle. In den Zwischenraum wird ein Gemisch aus Mineralien und Kunststoff gegossen. Dieses Polyresin, wie es fachmännisch heißt, härtet in kurzer Zeit aus.

„Damit reduzieren wir die Kosten, verglichen mit einem Stahlbehälter, auf weniger als ein Drittel“, sagt e-Storage-Direktor Thorsten Reinhardt. Der maximale Druck, für den die Tanks ausgelegt sind, beträgt 300 bar.

Das ist nicht nur dem Werkstoff zu verdanken, sondern auch der pfiffigen Fertigungstechnik: Die Hüllen werden gewoben. Es entsteht ein langes doppelwandiges Rohr. Davon wird je nach gewünschtem Tankinhalt ein passendes Stück abgeschnitten. Über die Enden werden wie Strümpfe jeweils zwei Kunststoffformteile gestülpt, die als Boden und Deckel fungieren. Im letzten Schritt wird Polyresin eingefüllt.

Das vorgefertigte Rohr kann zylinderförmig sein oder, wie die Masten von Windgeneratoren, sich verjüngen. Damit würden sie sich auch dafür eignen, als Druckluftspeicher in Windmühlen eingebaut zu werden (siehe Skizze links), sodass sie Stromausfälle bei Flauten ausgleichen.

Wie viel Leistung ein solcher Speicher hätte, das will Reinhardt noch nicht verraten. Davon hängt schließlich aber ab, wie lange der neue Speicher Flauten wirklich überbrücken könnte.

Bisher zu geringer WirkungsgradBisher gibt es nur wenige Druckluftspeicher, weil ihr Wirkungsgrad mit 40 Prozent so niedrig ist, dass sich der Einsatz selbst bei den sehr hohen Strompreisen unserer Zeit nicht lohnt.

Die geringe Effektivität liegt daran, dass die Wärme, die beim Komprimieren der Luft entsteht – vergleichbar der, die man beim Aufpumpen eines Fahrradreifens spürt –, verlorengeht. Außerdem geht noch Energie verloren, weil die Luft, die sich beim Entspannen mächtig abkühlt, vorgewärmt werden muss, bevor sie in den Turbogenerator zur Stromerzeugung zischt.

Reinhardt schlägt deshalb vor, die beim Komprimieren entstehende Wärme zur Stromerzeugung zu nutzen. Sie lässt sich auch speichern und später zum Vorwärmen nutzen. So will Reinhardt einen Wirkungsgrad von 70 Prozent erreichen. Auch der Energieversorger RWE arbeitet an einem solchen Speicher, der auch die Wärme nutzt.

Das Druckluftspeicherkraftwerk könnte auch Einzug in die Keller von privaten Solarstromherstellern halten, glaubt Reinhardt und Überschussstrom speichern, den die Sonne auf dem Dach produziert. Im Idealfall ist der Kleinkraftwerksbetreiber dann energieautark. Kommerzielle Systeme dieser Art müssen allerdings noch entwickelt werden.

Ob sie dann mit Batterien oder anderen Puffern konkurrieren können ist noch offen. Aber auch hier wollen Deutsche den Engländern nicht allein das Feld überlassen: So arbeitet in Bayern das Startup CAEstorage im Örtchen Egenhofen bei Augsburg an einem Druckluftspeicher für den Keller.

 

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